本文实例讲述了Python实现的多叉树寻找最短路径算法。分享给大家供大家参考，具体如下：

多叉树的最短路径：

思想：

传入start 和 end 两个 目标值
1 找到从根节点到目标节点的路径
2 从所在路径，寻找最近的公共祖先节点，
3 对最近公共祖先根节点 拼接路径

Python代码：

# -*- coding:utf-8 -*-import copy#节点数据结构class Node(object): # 初始化一个节点 def __init__(self,value = None): self.value = value # 节点值 self.child_list = [] # 子节点列表 # 添加一个孩子节点 def add_child(self,node): self.child_list.append(node)# 初始化一颗测试二叉树def init(): ''' 初始化一颗测试二叉树: A B C D EFG HIJ ''' root = Node('A') B = Node('B') root.add_child(B) root.add_child(Node('C')) D = Node('D') root.add_child(D) B.add_child(Node('E')) B.add_child(Node('F')) B.add_child(Node('G')) D.add_child(Node('H')) D.add_child(Node('I')) D.add_child(Node('J')) return root# 深度优先查找 返回从根节点到目标节点的路径def deep_first_search(cur,val,path=[]): path.append(cur.value) # 当前节点值添加路径列表 if cur.value == val: # 如果找到目标 返回路径列表 return path if cur.child_list == []: # 如果没有孩子列表 就 返回 no 回溯标记 return 'no' for node in cur.child_list: # 对孩子列表里的每个孩子 进行递归 t_path = copy.deepcopy(path) # 深拷贝当前路径列表 res = deep_first_search(node,val,t_path) if res == 'no': # 如果返回no，说明找到头 没找到 利用临时路径继续找下一个孩子节点 continue else : return res # 如果返回的不是no 说明 找到了路径 return 'no' # 如果所有孩子都没找到 则 回溯# 获取最短路径 传入两个节点值，返回结果def get_shortest_path( start,end ): # 分别获取 从根节点 到start 和end 的路径列表，如果没有目标节点 就返回no path1 = deep_first_search(root, start, []) path2 = deep_first_search(root, end, []) if path1 == 'no' or path2 == 'no': return '无穷大','无节点' # 对两个路径 从尾巴开始向头 找到最近的公共根节点，合并根节点 len1,len2 = len(path1),len(path2) for i in range(len1-1,-1,-1): if path1[i] in path2: index = path2.index(path1[i]) path2 = path2[index:] path1 = path1[-1:i:-1] break res = path1+path2 length = len(res) path = '->'.join(res) return '%s:%s'%(length,path)# 主函数、程序入口if __name__ == '__main__': root = init() res = get_shortest_path('F','I') print(res)

运行结果：

5:F->B->A->D->I

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。